Nguy cơ sinh học cần được nhìn theo đường đi của dòng khí

Sản xuất vaccine và sinh phẩm bao gồm nhiều quy trình khác nhau, từ nuôi cấy, xử lý sinh khối đến các công đoạn downstream và đóng gói. Mức độ nguy cơ sinh học thay đổi theo tác nhân, trạng thái vật liệu, quy mô thao tác và khả năng tạo aerosol. Vì vậy, biện pháp containment được xác định dựa trên đánh giá rủi ro của từng quy trình, thay vì mặc định một cấu hình HVAC cho toàn bộ nhà máy. Đây cũng là nguyên tắc cốt lõi trong các hướng dẫn biosafety hiện hành.

Khi một công đoạn có khả năng tạo aerosol chứa vật liệu sinh học, dòng khí trở thành một đường vận chuyển contaminant tiềm năng. Hệ thống hút, thiết bị containment và HEPA có nhiệm vụ giữ vật chất này trong phạm vi kiểm soát trước khi khí được hồi hoặc thải theo thiết kế.

Vấn đề tiếp theo xuất hiện sau nhiều chu kỳ vận hành: vật chất đã được HEPA giữ lại vẫn tồn tại trên filter.

HEPA trên đường khí nguy cơ trở thành điểm cần containment khi bảo trì

Trong trạng thái vận hành, HEPA nằm cố định bên trong housing và đóng vai trò hàng rào lọc. Với các hệ thống containment sinh học cao hơn, tài liệu biosafety còn đề cập HEPA trên exhaust được đặt gần khu vực nguy cơ nhằm giảm chiều dài đoạn duct có khả năng nhiễm. Housing có thể được thiết kế với isolation damper, cổng decontamination hoặc khả năng Bag-In/Bag-Out tùy mức kiểm soát yêu cầu.

Điểm nhạy cảm xuất hiện khi filter cần bảo trì.

Khi cửa housing mở và HEPA bắt đầu được tháo khỏi bề mặt sealing, bộ lọc đã sử dụng chuyển từ một thành phần nằm trong hệ kín sang một vật thể được kỹ thuật viên trực tiếp thao tác. Nếu filter đã giữ aerosol hoặc vật liệu sinh học, giai đoạn change-out trở thành một phần của bài toán biosafety.

BIBO Filter Housing xử lý chính điểm chuyển tiếp này bằng cách đưa HEPA vào túi kín trước khi tách khỏi housing.

BIBO không thay thế HEPA mà kiểm soát cách HEPA được đưa ra ngoài

HEPA và BIBO đảm nhận hai chức năng khác nhau.

HEPA giữ hạt và aerosol trong dòng khí. Bag In Bag Out tạo một vùng containment linh hoạt để filter đã nhiễm được tháo và đóng kín mà giảm tiếp xúc trực tiếp với người bảo trì và môi trường xung quanh. Trong hướng dẫn về thiết bị containment sinh học, Bag-In/Bag-Out được đề cập cho những tình huống HEPA phục vụ hoạt động liên quan đến biohazard hoặc các chất nguy hại và quá trình tháo filter cần được kiểm soát.

Điều này đặc biệt quan trọng vì filter có thể đến cuối chu kỳ sử dụng do loading và không còn duy trì airflow phù hợp. Tài liệu biosafety cũng ghi nhận HEPA cần được thay khi mức tải khiến airflow yêu cầu không còn được duy trì; trước khi tháo, phương án decontamination hoặc safe-change được xác định theo thiết kế và loại nguy cơ.

Đường khí thải thường là vị trí BIBO đáng chú ý

Trong các hệ có nguy cơ sinh học trong dòng khí, exhaust thường là tuyến được xem xét kỹ vì đây là đường đưa khí từ vùng containment ra phía ngoài hệ thống.

Ở mức containment cao hơn, tài liệu biosafety mô tả exhaust air đi qua HEPA trước khi xả và các filter được đặt gần khu vực có nguồn nguy cơ để giảm lượng duct có khả năng nhiễm. Với một số cấu hình, housing còn có khả năng Bag-In/Bag-Out hoặc decontamination tại chỗ.

Website VCR cũng liệt kê khí thải từ khu vực sản xuất vaccine và hệ cấp – thải khí của cơ sở vaccine thú y trong nhóm ứng dụng BIBO được xem xét.

Tuy nhiên, vị trí cụ thể vẫn phụ thuộc vào sơ đồ HVAC và risk assessment. BIBO có thể nằm trên exhaust chính, một nhánh hút cục bộ hoặc một tuyến xử lý khí riêng nếu đó là nơi filter tiếp nhận dòng khí có nguy cơ.

Filter gần nguồn giúp giới hạn vùng duct có khả năng nhiễm

Một nguyên tắc đáng chú ý trong thiết kế hệ containment sinh học là giảm phạm vi đường ống nằm giữa khu vực nguy cơ và HEPA cuối.

Khi filter được đặt gần nguồn hơn, đoạn duct phía trước filter có khả năng mang contaminant được giới hạn. Tài liệu BMBL nêu rõ trong một số cấu hình containment, HEPA được bố trí càng gần laboratory hoặc khu vực xử lý vật liệu nguy cơ càng khả thi nhằm giảm chiều dài potentially contaminated ductwork.

Nguyên tắc này có thể được áp dụng ở cấp thiết kế cho các khu vaccine hoặc sinh phẩm có yêu cầu tương tự, nhưng vị trí thực tế vẫn cần dựa trên đánh giá rủi ro và kiến trúc công nghệ của dự án.

Không phải mọi khu sản xuất vaccine đều cần BIBO

Từ khóa “vaccine” tự thân chưa đủ để quyết định sử dụng BIBO sinh phẩm.

Cùng một nhà máy có thể tồn tại những khu vực xử lý vật liệu sinh học có mức nguy cơ khác nhau. Một số dòng khí chỉ phục vụ kiểm soát độ sạch sản phẩm, trong khi những tuyến khác có khả năng nhận aerosol hoặc vật liệu cần containment.

BIBO phù hợp nhất khi chuỗi rủi ro có dạng:

Nguồn sinh học → aerosol/dòng khí nguy cơ → HEPA giữ lại → filter tích lũy contaminant → tháo filter → nguy cơ phơi nhiễm.

Khi chuỗi này tồn tại, safe-change housing có giá trị rõ ràng hơn so với việc lựa chọn BIBO chỉ vì khu vực được phân loại là phòng sạch hoặc sản xuất vaccine. Nguyên tắc đánh giá dựa trên nguy cơ cũng phù hợp với cách tiếp cận của các tài liệu biosafety hiện hành.

Giải pháp Bag In Bag Out VCR

BIBO VCR được công bố dưới dạng housing phục vụ thay filter bằng túi kín, với cấu hình có thể kết hợp pre-filter và HEPA. Sản phẩm có các cửa tiếp cận filter riêng và túi thay lọc tại từng vị trí để hỗ trợ thao tác Bag-In/Bag-Out.

Khi ứng dụng cho khu vaccine hoặc sinh phẩm, cấu hình Bag In Bag Out VCR được xác định theo tuyến khí, loại filter, số cấp lọc, không gian bảo trì và yêu cầu containment của dự án. Việc lựa chọn phù hợp bắt đầu từ xác định đường khí nào thực sự có khả năng mang vật liệu sinh học tới filter.

Kết luận

Vai trò của BIBO trong sản xuất vaccine thể hiện rõ nhất tại các tuyến khí mà HEPA có khả năng giữ aerosol hoặc vật liệu sinh học trong quá trình vận hành.

HEPA thực hiện nhiệm vụ lọc, còn BIBO kiểm soát giai đoạn filter đã nhiễm cần được tháo khỏi housing. Nhìn theo chuỗi nguồn nguy cơ – dòng khí – HEPA – Bag-Out giúp xác định vị trí BIBO hợp lý hơn và tránh áp dụng thiết bị đồng loạt cho mọi khu vực sản xuất vaccine, sinh phẩm.

FAQs

Sản xuất vaccine có bắt buộc phải dùng BIBO không?
Không có cơ sở để áp dụng chung cho mọi khu vực chỉ dựa trên tên loại hình sản xuất. Việc sử dụng phụ thuộc risk assessment, tác nhân, khả năng tạo aerosol và thiết kế HVAC.

BIBO thường được xem xét ở đường khí nào trong khu vaccine?
Đường exhaust có nguy cơ sinh học là một vị trí đáng chú ý, đặc biệt khi HEPA nằm giữa vùng containment và điểm xả khí.

BIBO có thay thế bước khử nhiễm HEPA không?
BIBO và decontamination là các biện pháp khác nhau. Phương án áp dụng phụ thuộc tác nhân, thiết kế housing và quy trình của cơ sở; tài liệu biosafety đề cập cả khả năng decontamination tại chỗ và Bag-In/Bag-Out cho các tình huống phù hợp.

BIBO VCR có thể dùng cho đường khí vaccine không?
VCR công bố BIBO cho các ứng dụng có chất nguy hại và có đề cập tuyến khí từ khu vực sản xuất vaccine trong nhóm ứng dụng. Cấu hình thực tế cần được xác định theo yêu cầu cụ thể của hệ thống.